1929 年，青霉素被發(fā)現(xiàn)，這是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)史上具有重大歷史意義的節(jié)點(diǎn)。自那以后，以青霉素為代表的抗生素拯救了無數(shù)生命，而當(dāng)年發(fā)現(xiàn)的青霉素極其少量，根本不可能支撐起巨大的需求?？股?、胰島素等現(xiàn)代醫(yī)療中極其重要的產(chǎn)品是微生物的代謝產(chǎn)物，而它們的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的背后，是微生物工程乃至生物產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。

事實(shí)上，微生物在生活中無處不在，我們指的當(dāng)然并不僅僅是物理意義上的。我們每天吃的面包、醬油、啤酒、味精等等各類食品背后，都是微生物的發(fā)酵作用；我們平常穿的衣服、用的清潔用品等等，在工業(yè)生產(chǎn)中都用到了酶制劑，其背后同樣離不開性狀優(yōu)良的微生物菌種。

（來源：網(wǎng)絡(luò)）

可以說，菌種是生物產(chǎn)業(yè)的命脈和核心競爭力，是生物企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和提高競爭力的有力保障，常常被稱為是生物產(chǎn)業(yè)的“芯片”。微生物育種、高通量篩選技術(shù)與裝備創(chuàng)新不僅是國內(nèi)外科技前沿，也是推動生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動力。然而，我國的微生物育種技術(shù)與裝備水平和綜合能力較發(fā)達(dá)國家有很大差距，成為生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”環(huán)節(jié)，這一情況，與實(shí)際的芯片半導(dǎo)體行業(yè)如出一轍。

不過，近年來新型高效誘變、精準(zhǔn)基因編輯和基因組工程、合成生物學(xué)及高通量篩選等新技術(shù)的不斷革新和應(yīng)用拓展，為微生物育種效率和水平的大幅提升帶來了革命性的機(jī)遇。

誘變育種是以人工誘變手段誘變微生物發(fā)生基因突變，作為微生物育種中人工選育下應(yīng)用最為廣泛的育種技術(shù)，具有速度快、收益大、方法簡單等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)在于缺乏基因突變定向性，結(jié)果隨機(jī)性大，需要配合大規(guī)模的篩選工作方能收到良好的效果。傳統(tǒng)的誘變手段主要分為物理誘變、化學(xué)誘變和復(fù)合誘變技術(shù)，而隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)了諸如離子注入誘變法等創(chuàng)新技術(shù)，效率更高的同時卻也面臨著對真空環(huán)境要求嚴(yán)格、容易導(dǎo)致微生物死亡等問題，亟需改進(jìn)；而近幾年才興起的 ARTP（Atmospheric and Room Temperature Plasma）常壓室溫等離子體誘變系統(tǒng)性能更為優(yōu)良，具有成本低、操作方便、獲得突變型多樣性更大、無毒無害等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)前一個相當(dāng)活躍的交叉學(xué)科研究領(lǐng)域，未來不可限量。

（來源：資料）

自 2012 年 CRISPR-Cas9 問世以來，基因編輯技術(shù)大熱，進(jìn)入爆炸式發(fā)展時期。國外對于基因編輯基礎(chǔ)核酸酶的研究早于國內(nèi)，且進(jìn)行了全方面的國際化專利布局保護(hù)，以核心技術(shù) CRISPR-Cas 為例，當(dāng)今全球共有 6 種具備編輯活性的 Cas 酶，其中以 Cas9 為代表的 4 種 由美國掌握。不過中國農(nóng)業(yè)大學(xué)賴錦盛教授開發(fā)的新型 DNA 編輯系統(tǒng)包括 Cas12i.3，Cas12j.19，Cas3C 等，前兩者可用于生物育種，且已經(jīng)在 2021 年獲得國家專利授權(quán)，并向美國、歐盟、日本等多個國家遞交了專利申請。微生物育種從自然隨機(jī)篩選（自然選育）、人為隨機(jī)突變（誘變育種）到定向隨機(jī)突變（基因重組），再到精準(zhǔn)基因編輯，是一個不斷接近靶向的發(fā)展過程。以 CRISPR 為代表的基因編輯技術(shù)作為現(xiàn)代遺傳學(xué)研究的熱點(diǎn)技術(shù)，極大地提升了現(xiàn)代工業(yè)微生物育種的效率，有著成本低、周期短、靶向精確、產(chǎn)品管線豐富、節(jié)約資源等突出優(yōu)點(diǎn)，是育種技術(shù)的里程碑式發(fā)展。

（來源：資料）

微生物育種中，有著“突變僅是前提，篩選才是關(guān)鍵”的說法，可見菌種篩選的重要性，而高通量篩選意味著效率的極大提升。多孔板（MTP）篩選系統(tǒng)和流式細(xì)胞術(shù)（FACS）是常用的篩選手段，但 MTP 通量較低，而 FACS 難以用于檢測胞外分泌的代謝物。液滴微流控技術(shù)在微生物育種領(lǐng)域的應(yīng)用，成功實(shí)現(xiàn)了大容量突變庫的全面評價以及高效篩選，不僅在篩選通量方面實(shí)現(xiàn)了大幅度提升，有效提高了菌株選育工作效率，而且在篩選成本方面也展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，可顯著降低篩選過程中試劑耗材的用量，將單克隆的篩選成本降低至十分之一或百分之一，實(shí)現(xiàn)高通量、低消耗的優(yōu)良工業(yè)菌株選育，越來越成為科研以及工業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)手段。

（來源：資料）

在這樣的局面和機(jī)遇下，為增強(qiáng)生物產(chǎn)業(yè)微生物育種技術(shù)領(lǐng)域“產(chǎn)學(xué)研”各界的溝通與交流，推動該領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)我國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展，茲定于 2022 年 11 月 18~20 日在江蘇省無錫市召開“第九屆微生物育種工程與應(yīng)用評價研討會暨中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會微生物育種分會第六次學(xué)術(shù)會議”。本次會議將聚焦微生物育種前沿領(lǐng)域的新方法、新技術(shù)和新的應(yīng)用成果，主要包括：工業(yè)酶制劑、發(fā)酵食品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的工業(yè)菌株改造技術(shù)與應(yīng)用研究成果；合成途徑設(shè)計(jì)與構(gòu)建、精準(zhǔn)基因編輯、基因組工程等合成生物學(xué)等新理論在菌種選育中的應(yīng)用；基于微流控、高通量譜學(xué)等技術(shù)開發(fā)的微生物高通量進(jìn)化與篩選裝備的進(jìn)展等領(lǐng)域，以覆蓋菌種選育全流程的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)下游不斷涌現(xiàn)的多種應(yīng)用場景。

會議原名“生物育種暨高通量篩選技術(shù)理論與應(yīng)用研討會”，自 2012 年由天木生物發(fā)起開始，已在石家莊、無錫、洛陽、福州、成都、蕪湖等地成功舉辦八屆，已經(jīng)成為了生物育種領(lǐng)域享有盛名的系列學(xué)術(shù)研討會之一。歷屆會議規(guī)模 200 人以上，匯聚業(yè)界精英，專家報(bào)告精彩， 代表交流熱烈，真正為企業(yè)及技術(shù)人員和科研單位與科研人員之間搭建了深入溝通的橋梁，與會代表反響良好。2022 年，主辦方之一的中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會為滿足新時期生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，將微生物育種分會更名為微生物育種工程與應(yīng)用評價分會。

▲圖丨歷屆會議情況（來源：資料）

本次會議由中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會、清華大學(xué)工業(yè)生物催化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、清華大學(xué)無錫應(yīng)用技術(shù)研究院生物育種研究中心聯(lián)合主辦，由無錫源清天木生物科技有限公司、北京聚樹生物科技有限公司、北京演繹科技有限公司（DeepTech）、安徽省工業(yè)微生物分子育種工程實(shí)驗(yàn)室承辦，將邀請學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的知名專家、學(xué)者、企業(yè)家與資深技術(shù)人員齊聚無錫濱湖，共同深入探討微生物育種與高通量篩選的新技術(shù)、新方法、新裝備和生物育種領(lǐng)域的發(fā)展新動態(tài)。

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